
- •2.1. События, состояния и процессы в объектах
- •2.1.1. Работоспособные и неработоспособные состояния
- •2.1.2. Отказ
- •2.1.3. Восстановление
- •2.1.4. Потоки отказов и восстановлений
- •2.2. Надежность как комплексное свойство
- •2.2.1. Общие положения
- •2.2.2. Структурирование надежности
- •Аспекты структуризации
2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
2.1. События, состояния и процессы в объектах
Термин "надежность" отражает очень объемное понятие, широко используемое в науке, технике, быту, медицине и т.д. Во всех сферах деятельности накоплены знания, опыт в области надежности. Это дало возможность абстрагировать понятие надежности, рассматривать его по отношению к достаточно абстрактным объектам, системам. Изучение надежности от абстрактного (абстрактных объектов, систем) к конкретному (системам электроснабжения) наиболее эффективно, поскольку позволяет применять уже накопленные знания, полученные в системах не только электроснабжения, но и в других. Поэтому основные понятия надежности систем электроснабжения будем рассматривать с достаточно абстрактных позиций, иллюстрируя их примерами из систем электроснабжения.
В процессе функционирования объекта возникают определенные события, объект принимает различные состояния, существенно влияющие на использование его человеком, на выполняемые им функции. Такими являются прежде всего состояния работоспособные и неработоспособные, события отказа и восстановления.
2.1.1. Работоспособные и неработоспособные состояния
Состояния
любого объекта можно описать набором,
множеством переменных состояния
,
которые могут принимать определенные
значения и изменяться во времени
.
Надлежащее выполнение объектом его
функций возможно при условии, что все
описывающие его переменные состояния
принимают значения, лежащие в определенной
(допустимой) области. В электроэнергетике
переменные состояния обычно называют
параметрами режима или режимными
параметрами. Граница этой области может
изменяться во времени и описывается
уравнением
.
(2.1)
Если значения переменных состояния объекта находятся в этой области, т.е. обеспечивается возможность выполнения им своих функций, то говорят, что объект находится в работоспособном состоянии; если же за границей допустимой области, то в неработоспособном.
На
рис. 2.1 показано изменение во времени
одной из главных переменных состояния
электрического генератора – напряжения.
Здесь же приведена область допустимых
значений этой переменной состояния.
Видно, что до момента
значение напряжения было в допустимой
области. Генератор находился в
работоспособном состоянии. После момента
значение напряжения вышло за границу
допустимых значений и генератор оказался
в неработоспособном состоянии.
U
U(t)
0 b
t
Рис. 2.1.
В
некоторых случаях можно говорить о
частично
работоспособном состоянии,
когда объект может выполнять свои
функции не полностью, а частично.
Например, на рис. 2.1 штриховыми линиями
показаны границы допустимой области
работы генератора, но с пониженным
качеством напряжения (обычно на
ограниченном интервале времени). При
снижении напряжения ниже этой границы
происходит отключение генератора.
В работоспособном состоянии объект может выполнять свои функции, т.е. находится в рабочем состоянии. Если же он в работоспособном состоянии не выполняет по тем или иным причинам заданные функции, то говорят, что объект находится в нерабочем состоянии. Рабочее состояние объекта может быть полным или частичным.
В зависимости от того, какого вида функции выполняет работоспособный объект, различают еще резервное состояние, которое, в свою очередь, подразделяется на состояние нагруженного (или включенного) и ненагруженного (или не включенного) резерва). На производственном жаргоне последние два состояния иногда называют как состояния в "горячем" и "холодном" резервах.
Неработоспособное состояние может быть классифицировано так: состояние предупредительного ремонта – ведутся работы по выявлению, предупреждению и устранению неисправностей объекта, которые могут привести к его отказу; состояние аварийного ремонта – ведутся работы по восстановлению работоспособности объекта, нарушенной в результате отказа.
К неработоспособному состоянию следует отнести и так называемое предельное состояние, при котором дальнейшая эксплуатация объекта должна быть прекращена из-за неустранимого ухода заданных переменных состояния и характеристик за установленные пределы.